发布时间:2023-10-11 15:54:15
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇产品结构设计要求范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
1.1本课程的知识模块包括:①产品材料与表面处理工艺常识;②塑料件结构设计的基本原则;③钣金类产品结构设计基本原则;④模具基础知识;⑤产品结构布局设计;⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识,培养学生的三维空间想象能力,在实际应用中培养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。
1.2课程的重点内容包括:①常用塑胶材料基本知识;②常用金属材料基本知识;③常用表面处理知识;④产品结构设计总原则;⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。
二、《产品结构设计》课程的教学思路
2.1选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材,所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材,暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成,系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程,明确了产品结构设计的概念和岗位职责,并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程,帮助学生融会贯通,更加高效地学习和掌握实用技巧。
2.2教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求,将《产品结构设计》分为六大模块,每个模块里面包括若干的章节,各章节之间既自成体系,又互相有衔接,条理清晰,通俗易懂。①“产品材料与表面处理工艺常识”模块,主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识,以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面,介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性,重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决,比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面,介绍一些金属的特性和应用范围,比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面,主要涉及塑料二次加工的基本知识,学生需要了解丝印、移印、烫印、超声波焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。②“塑料件结构设计规范”模块,重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范,比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计,能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分,应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。③“钣金件结构设计规范”模块,介绍钣金类产品设计的工艺要求,包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺,并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中,应引入企业实际产品案例进行讲解,以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。④“塑料模和钣金模基础知识”模块,介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构,包括模具概述,模具的分类、注塑机介绍等,重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶,以及二板模和三板模之间的区别和应用,以“实用、够用”为度,学生只需了解典型的模具结构,不需要进行后期的模具设计。⑤“产品结构布局设计”模块,主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识,以及各个特征的定义、作用和设计原则,特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面,要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则,以及模具设计与产品结构设计之间的联系。⑥“典型产品结构”模块,重点介绍目前国内普遍使用的三大产品(电子产品、家电产品和电动产品)的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本,深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品,讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计,以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例,学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等,了解CAD软件在电吹风设计中的应用,能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中,还要掌握项目管理方面的知识。
2.3教学方法。在教学中,提倡基于工作过程为导向的项目化教学,理论教学与实践练习相结合,增加实践课时的比例,培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构,强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力,淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下,采用任务驱动教学法、项目教学法,通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作,使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程,提高学生的综合应用能力和实际应用能力。
工业设计包含内容广泛,从外观造型设计概念图产生,到结构模具设计,手板成型及后期产品工艺处理等,都是工业设计涉及的范畴。在一个产品研发周期内,究竟是产品结构设计重要还是外观设计重要,一直是结构设计师和工业设计师辩论的重点。
工业设计:产品设计者必须要以满足消费者的心理审美需求为前提,否则会影响消费者的购买欲望;从产品研发流程中可以看到,结构设计在产品外观造型设计之后,设计者只需满足产品外观审美即可。结构设计:要求高于外观设计,产品结构设计的合理性和规范性会直接决定此产品是否可以投入生产和使用;结构设计中以毫米为单位(并且都是保留小数点后两位)可见其精确性,一个小数点错误可能会导致生产的产品厚度增加(或减薄),从而导致产品不能契合(或者硬度不够无法使用);结构设计在不受外观造型影响的情况下,需要多维度展现产品细节和功能特征,通过结构的优化设计从产品的材料和工艺上实现低成本、高质量。
笔者认为,不应该将工业设计和结构设计摆在排斥对立面,工业设计与结构设计之间不能错误理解为割裂关系,无论多么优秀的产品,必然是团队合作的结晶。如果工业设计师具有一定的产品结构设计知识,不仅有利于工业设计师和产品结构设计师之间的沟通,而且能优化工业设计师的技能,使产品设计更具可行性和实现性。
1 工业设计专业为何要学习产品结构设计
讨论到工业O计,一些机械设计(工业设计)专业的学生会特意说明自己非艺术类工业设计,以表明其在产品设计上的逻辑结构能力优于艺术类学生,而艺术类工业设计专业的学生则强调自己的艺术性,以突出在产品设计造型上的审美优势。实际上,产品结构设计和工业设计都不应该只做分内事,产品结构设计师需要外观细节处理能力,不能照本宣科的做结构,而工业设计师也必须要了解基础的结构形式和工艺,尤其是某些结构和特殊工艺对造型的限制,否则设计出来的作品只能纸上谈兵,无法成为真正的商品。
1.1 市场对未来工业设计师的要求
结构设计注重产品的材料、功能及可实现性,而工业设计注重外观效果,在设计工作中想要完全区分外观与结构,中小型公司是很难实现的。这些年针对工业设计上外观和结构之间表面对立关系,衍生出了CMF(色彩、材料、工艺)设计师职位,其主要职责为判断产品外观效果的准确性,是工业设计师和结构设计师之间的沟通桥梁,CMF设计师既能最大化实现ID设计师的外观审美要求,又能保证结构实现的可行性。目前在手机、家电、汽车行业等一些大型企业,基本都有自己的CMF设计团队,人员3~5个不等,10个以上CMF设计师的团队不多,但是能够构建CMF设计师团队的毕竟是一些大型企业,中国大部分中小型企业是少有意识和能力去组建。如何很好地在前期外观设计时考虑结构的可行性?很多小公司的工业设计师兼顾设计和结构,因此,市场就对工业设计师提出不仅有设计能力还要具备与产品结构沟通的能力。
1.2 工业设计师自身的素质需求
很多工业设计的学生毕业进入企业工作后,发现设计概念不错的作品被拒,排除产品外形设计上的设计经验不足外,另一原因是产品结构设计知识的缺失,导致设计作品在结构评估时就死于非命;或者有时一个好想法,例如产品上设计了一条很优美的弧线,等到结构设计出来时却发现完全没有感觉,原因可能是结构空间不足,弧度太大或因材料缩水性限制结构设计等等。如何避免此类事件发生呢?作为一名工业设计师不能仅仅把产品设计出来,还需要跟踪产品落地实现和关注市场反应;不只是设计产品的外部形态,还要有材料、形体构成、人机交互等方面的知识积累,只有预先考虑产品结构,才能增强产品设计实现的可能性,这就对工业设计师自身能力素养提出了新要求。
2 工业设计与产品结构设计关系认知
实际上工业设计和产品结构设计之间有着紧密关系,固定的结构功能和人机因素对造型有制约作用,但是也可在范围内调节结构布局,形成新的比例结构而实现不同的视觉美感。
2.1 设计上明显的区别特征
从产品开发流程上看,二者是新产品开发过程中的两个环节;从工作性能看,工业设计决定产品的外在审美,结构设计决定产品内在的质量优劣;从设计手段上看,工业设计常用PS、AI、3D等设计软件模拟产品,结构设计常用CAD、PROE、UG、CATIA、SOLIDWORK等设计软件分解产品细节。
2.2 设计流程上承接关系
0 引言
工业设计专业的培养要求是通过学习工业设计的基础理论与知识,培养具有应用造型设计原理和法则处理各种产品的造型与色彩、形式与外观、结构与功能、结构与材料、外形与工艺、产品与人、产品与环境、市场的关系,并将这些关系统一表现在产品造型设计的基本能力的学生。从培养要求里我们可以看到结构在工业设计教育中的重要性,然而目前我国工业设计专业院校中专门开设产品结构设计课程的很少,大都以机械类的课程来代替这门课。例如机械设计基础课程,而此课程主要面向的是机械专业的学生,对工业设计专业的学生来说会出现听不懂、学不会的情况,因此教学效果也不理想。结构是产品功能得以实现的前提,不同的功能要求具有相应的结构形式。[1]工业设计专业重造型少结构和机械原理会导致社会对工业设计师能力的怀疑,也限制了学生在学习中的思考能力和实现能力。而产品结构设计课程的开设,可以让学生了解机械结构基本原理与设计的关系,掌握产品的结构、工作原理及其设计准则,使学生在产品设计的同时考虑到产品的内部构造,进一步了解其加工制造工艺,为产品设计的合理。因此,现阶段工业设计专业开设产品结构设计课程是十分必要的。文章结合教学实践体会,从教学内容和教学方法两个方面去进行研究探讨。
1 教学内容
目前我国的工业设计专业主要设于属工科的机械学院和文科的艺术设计类学院,前者依托制造技术,具有较强的科学性与现实性;后者依靠丰厚的人文知识与艺术精神能量,富有挑战性和创造力。现在工科院校招生有艺术类文科学生、理工类理科学生及文理兼收三种模式。[2] 本文主要针对工科院校下《产品结构设计》课程的研究与探讨。本课程是工业设计专业的必修课,旨在培养学生在进行产品设计时不仅考虑到产品的造型,同时也要考虑到其内部结构,进而研究产品的加工工艺和可制造性。学生在学习本课程之前,应先学习工程图学、造型材料与加工工艺、机械设计基础等课程,这些课程的学习为开设产品结构设计课程打下了坚实的基础。我校工业设计专业的产品结构设计课程,使用的教材是刘宝顺教授所编写《产品结构设计》,这本书根据机械结构的功能来划分,全书分成七个章节,分别为壳体、箱体结构设计,连接与固定结构设计,连续运动结构设计,往复、间歇运动机构设计,密封结构设计,安全结构设计,绿色结构设计。本课程重点讲述的是连接与固定结构设计,连续运动结构设计,往复、间歇运动机构设计和安全结构设计,其中将机械结构原理中最重要的部分“齿轮机构”、“凸轮机构”、“连杆机构”、“步进机构”与生活中的实际应用结合起来,启迪学生将以上结构应用到设计中去,并制作成模型,提高学生的结构创新意识。产品结构的创新可以带来造型的创新,结构创新是产品创新的重要途径之一。
2 教学方法
2.1 强调本课程学习的重要性
工业产品的设计包括外部造型设计和内部结构设计两部分。据调查,刚毕业的工业设计专业的学生参与到企业的项目中,多数学生对产品的内部结构不了解,设计产品的造型实现往往会遇到加工和制作的问题,设计构想图不能顺利实现,造型设计师需多次与结构设计师沟通与商榷,与此同时也浪费了较多的人力、物力和财力,不利于产品开发方案的顺利执行。而产品结构设计课程的专业学习可以加强学生对产品内部结构实现的训练,提高学生的想象能力和动手能力,从而减少学生毕业后进入企业对结构设计不了解的问题。本校的工业设计专业属于属工科的机械学院,对产品结构的深入理解与掌握,可以更加突出工科背景下工业设计的特色,因此让学生认识到本课程学习的重要性是十分必要的。
2.2 组织趣味化的课程模式
本课程是开设在三年级上学期,二年级有太多的专业基础理论课,无论是学生还是老师都希望更有趣的上课组织形式。本课程采用的授课方式是理论讲解、案例分析、设计展开、作业点评。这种授课方式是将基础理论通俗化,将原理课程趣味化,极大地提高了学生学习的积极性和对课程的兴趣,其教学过程让我们思考趣味化的课程组织模式的方式应该是怎样的,将来又会有何种更适合的方式。考核学生的方式为设计报告、结构原理模型、最终设计作品、设计作品交流展示。考核方式的多样化,可以从多方面提高学生综合设计的能力水平。
2.3 提高学生参与的主动性
课程教师讲授是必然的,但是也不能忽视学生的主动性。首先,针对部分章节采用以“学生为主”的教学模式。让学生充当教师的角色,要求学生根据本章的主要内容,去搜集资料,在课堂上进行讲解,从而提高学生设计表达的能力,发挥学生主动学习的能力。其次,要提高学生的动手能力,让学生切身深入到教学中来。讲到第二章“连接与固定结构设计”时,要求学生拆解生活中的小产品,比如鼠标,研究其各个部件间是如何实现连接与固定的,用到了课堂中讲到的哪些连接与固定的方式,是否还有其他新的连接与固定的方式等。讲到“齿轮机构”时,要求学生拆解具有齿轮结构的机械式发条闹钟,分析机械式发条闹钟是如何实现传动,并要求学生以“齿轮机构”为基本单元,设计相关具有转动或者移动功能的产品。学生最终作品是经过多次的实验、制作与修正,最后才能与其他同学的作品共同展示与交流。设计展览活动的举办可以激发学生学习的兴趣,同时也是对这门课程教学成果最好的检验。
2.4 采用真实项目带动教学
利用学院工作室的设备和场地,将真实项目引入到课堂教学中,以项目来驱动教学,通过参与真实项目,提升学生的综合素质能力。按照“专业课堂就是工作环境,指导教师就是项目主管,课堂作业就是项目成果”的思路,完善课程教学过程的各个环节。[3]通过项目的推进,培养学生的创新意识、团队协作能力、实践能力、专业技能,进而提高教学效果。项目开展的同时,企业设计人员及相关结构技术人员来课堂上进行指导与讲解。这种方式增加了学生与企业互动交流的机会,学生可更直接的听取企业人员给出的设计意见并及时对设计方案进行改进、修正。
3 结语
结构设计是产品设计的基本内容之一,也是整个产品设计过程中最复杂的一个工作环节,在产品形成过程中,结构设计起着至关重要的作用,[4]产品的设计离不开对结构的考量。在工业设计教学开设产品结构设计课程,旨在学生在进行产品设计的过程中重视对结构的把握,进而设计出更加科学合理的产品,特别是对工科院校下的工业设计专业来说,产品结构设计课程的学习对突出专业特色具有非常积极的意义。本文从教学内容和教学方法两个方面进行探讨,为今后开展教学和教学改革提供一定的参考。
参考文献:
[1] 伏波,白平.产品设计:功能与结构[M].北京:北京理工大学出版社,2008.
[2] 康辉,卢国新,王静.工科工业设计若干问题的思考[J].理工高教研究,2005(1):89.
[3] 白平,伏波.高职院校产品结构设计课程教学改革的探索与实践[J].兰州工业高等专科学校学报,2012,19
近年来,随着科学技术水平的逐步提高,信息技术正处于日益发展中,在电子技术与计算机技术基础上,产生了三维CAD技术,该技术对结构设计具有现实意义。但值得注意的是,三维CAD技术更多的被运用在机械类结构设计中,通过将三维CAD技术合理的运用在结构设计中,有利于结构间相互配合,从而增强了产品的质量与技术含量,为提高我国现代化工业水平奠定良好基础。基于此,在结构设计期间,应该合理的利用三维CAD技术,通过充分发挥该技术的作用,从而促进提升结构设计效果,为优化产品质量创造有利的条件。
1三维CAD技术的优势分析
随着科学技术水平的不断提升,进而产生了三维CAD技术,对于该技术而言,主要包含了三维造型、机构运动分析和三维设计等内容,该技术在诸多领域的运用,通过发挥虚拟和仿真等的作用,可以满足性能以及几何形状等的要求,能够让产品的各个指标更加符合规范。当前,在结构设计过程中,通过运用了三维CAD技术,有利于提高产品的质量与科技含量,比如,在机械结构设计时,采取三维CAD技术对产品的结构加以设计,由于三维CAD技术与二维技术相比功能更加强大,所以结构设计质量有所保障,因而在零件加工中也有助于提高机械产品的整体质量。
同时,在结构设计期间,设计人员不但要完成设计任务,而且要对部分零件予以改装,确保结构设计更加具有科学性与合理性,所以结构设计是个复杂的过程[1]。但是,将三维CAD技术利用在结构设计中,因为三维CAD技术更加完善,系统的功能更为健全,在具体设计时,设计速度更快,能够提高到4倍以上,缩短了结构设计的时间,并且设计质量也有所保证。总之,三维CAD技术有很多的优势,将其运用在结构设计中对提升设计质量具有主要作用,也为推动行业发展提供了坚实的保障。
2三维CAD技术在结构设计中的具体应用
2.1制作装配图
当前,由于三维CAD技术有很多的优势,所以被广泛应用在诸多领域,以机械行业为例,在结构设计过程中,三维CAD技术作为比较核心的辅助工具,将其应用在制作装配图中,对最大限度的提高设计质量创造了有利条件。在实际运用CAD技术制作装配图时,设计人员认真地分析零部件结构,合理的利用CAD软件中的三维编辑功能,当鼠标运动到某一具置时,然后将零部件的装配制定到该坐标处,从而以最快和最准确的方式完成装配图的制作,也达到了良好的结构设计效果。
2.2制作产品的零件和装配图建模
在结构设计时,为了保证设计质量,需要充分发挥三维CAD技术的重要作用,在制作产品的零件和装配图建模阶段,通过正确的运用三维CAD技术,将该技术运用在制作产品的零件和装配图建模中,从而为提高产品结构设计整体效果具有现实意义。CAD技术将线框、表面和实体建模作为主要方式,然而,三维CAD技术与其相比有很大的差异性,该技术还兼具圆锥形、立方体和环状体等六大建模体系,将三维CAD技术应用在机械产品结构设计中,对不同类型的零件予以实体建模发挥了关键作用,尤其是在对零件进行分解过程中,采用了交、并和差等布尔运算,能够更好的对机械零件的三维造型实施实体建模。当对产品的零件进行了实体建模之后,借助于CAD软件对相关资料予以合理的整理与分许,进而整合出最为科学的机械装配图形,不但提高了结构设计质量与效率,而且保证了产品的整体质量。
2.3检查零部件设计情况
在将三维CAD软件运用在结构设计过程中,设计人员借助于动画播放或是建模的形式,可以快速、比较直观的演示机械产品零部件实际装配状况,也有利于利用资源查找器修改机械产品中的某部分零件,对产品模型予以重新构建,检查零部件的设计情况,继而有效的增强了机械零件间适配的性,也在一定程度上防止零件存在误差,从而最大程度的降低了机械产品在装配存在问题。其中设计人员利用三维CAD软件系统可以对整体装配予以合理的调整,所以能够呈现出不同形状结构的实体建模,一旦发现问题,进而立即对机械零件结构设计与装配加以调增,从而保证了结构设计的整体质量。因此,在结构设计期间,通过加大三维CAD技术的利用力度,能够实现对零部件设计情况加以检验的效果,以自动化的方式对零部件予以检查,并且直观的观察设计状况,不但缩短了设计的周期,而且也最大程度的提升了产品质量。
3结语
我国作为工业大国,工业的发展为社会经济增长发挥了关键作用。在机械、汽车和电子领域,为了优化产品结构,进而创造出高品质的产品,必须对结构进行合理的设计,那么,在结构设计期间,需要利用到计算机技术与电子技术等,实现对产品结构的优化。在行业发展过程中,企业需要对产品结构进行设计,进而制造出质量更高的产品,继而满足市场的需求,那么,在结构设计期间,应当采取合理的技术,为提高结构设计效率奠定良好基础。由于三维CAD技术具有很多的优势,所以需要将三维CAD技术合理的应用在结构设计中,从而为提高结构设计质量发挥主要作用。
参考文献:
[1]倪广树.结构设计中三维CAD技术的应用[J].中国机械,2014(06):198-199.
关键词: 工业设计;结构设计;产品外观造型设计
Key words: industrial design;structure design;product appearance design
中图分类号:G640.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)34-0247-02
0 引言
“产品结构设计”是计算机辅助设计与制造专业的一门重要的必修课,同时也是计算机辅助设计与制造专业的核心课程,利用三维设计软件进行家电产品或电子产品的结构设计,有较强的专业性和实践性。目前,国内高职院校随着时代的发展相续开设计算机辅助设计与制造专业的课程,高职工科类工业设计与结构设计属于年轻的专业。专业建设需要时间的沉淀,产品设计类专业有很多问题急待解决,其中首要问题就是确立课程内容和改进教学方法。而核心课程《工业产品结构设计》就是必须解决的问题。
1 课程开发的思路
以工作过程为导向构建课程体系的开发设计思路是:依据地区经济规划大力发展先进制造业的要求和确定的职业岗位群,高职计算机辅助设计与制造专业学生的就业为导向,经过专业人才培养论证会的辩证,提取企业资深工程师和行业专家的宝贵意见,先分析其典型工作任务,得出完成典型工作任务对应的职业能力,并对专业所涵盖的产品设计能力进行研究分析,综合考量学生的知识接受能力,最终确定课程的工作任务和课程的项目模块。
2 教学目标
结构设计课程的开发要解决的最关键问题是培养结构设计人才需掌握哪些知识和技能,而当今社会企业对一个合格的产品结构设计人员有下列要求:①熟练一门三维设计软件和一门二维平面CAD软件。②对塑料模具和五金模具有一定的了解,包括模具各组成部分,以及塑料件和钣金件的设计规范。③塑料性能的认识。比如塑料的分类,注塑成型工艺的影响因素等。④塑料表面工艺了解,其中内容有磨砂、抛光、喷涂、烫印、电镀和覆膜等。⑤机械相关知识、机械制图,需掌握凸轮、曲柄摇杆等各种机构,熟悉绘图国家标准。⑥相应产品的生产装配工艺。⑦国内和国际在品质方面的安规相关知识,以及相应试验标准。
本课程的目标是使学生通过以工作过程为导向的项目实训,掌握结构设计所需的各种知识,具备分析和解决实际问题的能力。
3 教学方法
目前社会上的企业招聘时,用人单位往往优先挑选有工作经验的人才,而刚毕业的大学生由于缺乏工作经验,常常受到冷漠地对待,就业压力大。因此,提高学生的工作经验已经成为各大院校的当务之急。
以往本课程的授课内容与学习三维绘图软件的课程很类似,学生跟着老师一个零件接着一个零件地绘制,偏于注重学生“技”的训练,特别是仅强调计算机辅助软件的应用训练,而没有让学生具体地做一个项目,即从产品输入、结构设计与评审、模具评审与改模,直至项目结题的完整过程,使学生无法对产品设计有深刻的理解。因此,本课程将采用基于工作过程的项目教学法,选用一些典型的企业产品作为项目来源,立足于加强培养学生的实际动手操作能力,学生不仅需要掌握产品设计的能力,还要具体地管理项目,在实践中运用产品设计相关的各方面知识和必要的项目管理知识,使学生对产品结构设计有深刻的理解,掌握相应的产品设计经验,着重培养学生“先模仿,后创新”的能力。选取产品的绘制难度由易到难,所用的知识由浅到深。
本课程分两个阶段教学:第一阶段采用项目教学法,边讲边学边练。强调“教、学、做”相结合,灵活运用理论讲授、实践操作(演示)、讨论等多种教学形式。教师可以参考企业设计部门,把学生分成几个项目组,选出组长,并人为地设置一些障碍,使各组员互相帮忙,共同克服困难,推进项目的进程,培养学生的创新意识、职业能力和团队协作能力,使之养成良好的个人品格和行为习惯,从而提升职业道德和修养。第二阶段安排实训专周采用实训教学方式,让学生到合作企业的校外CAD实训室实践,并引用企业的产品案例作为实训的题目,在企业工程师的指导下,按企业的产品设计开发流程和方法进行实训,在实训过程中既将所学相关课程的知识应用到实际中,又进一步提高学生的工作能力、实践能力和专业技能,提高教学效果。
4 课程内容
为了体现基于工作过程为导向的课程思想,本课程根据产品结构设计的工作岗位、工作任务和实际运用中所应具备的各方面技能,从学习各类型设计特征到把握总体产品绘制,将总体项目进度分解为各个时间节点,确定各种具有代表性的产品为单元组织项目化课程内容。
本课程的前导课程主要是机械制图与测绘、机械工程材料、三维造型与工程图、模具设计、电器产品强制认证基础等,培养学生初步具备读图、计算机辅助二维和三维绘图、工业产品设计的能力,为本课程的学习奠定基础。
课程的主体内容包括:①钣金结构件可加工性设计规范;②注塑件材料特性、成型方法以及设计技巧;③连接结构:a.固定连接结构;b.活动连接结构;④电路板安装结构;⑤编写项目进度表和项目任务书;⑥结构设计方案评审;⑦编写改模方案表;⑧绘制工程图;等等。
5 教学评价
本课程采用过程评价与结果评价相结合的方法,以及企业对学生能力的评价来综合评价学生的成绩。总成绩由三部分组成:平时成绩占总成绩的比例为10%,期末考试成绩占50%,实训成绩占40%。
注重考核学生在项目进程中动手能力和分析问题、解决问题的能力,对于在设计中有创新意识的学生,尤其是在创新设计大赛获奖或其设计作品被企业采纳的学生予以特别的鼓励,可考虑折合成相应的学分,做到全面综合评价学生的能力。
6 课程资源的开发
身为产品结构设计师,不仅必须掌握至少一种三维造型软件,而且需要具有广泛的专业背景和理论基础,包括工程材料的知识、机构设计、塑料件和钣金件的设计要点,相关模具的特点,以及国内外产品行业安全标准等等。虽然国内有多所高职院校开设了《工业产品结构设计》课程,但都是各自为营,教学内容和使用教材常常大相径庭。综观国内关于产品结构设计的教材,大概分为两个极端,要么是大而泛,即牵涉的范围太广,而没有侧重点,看似内容挺多,其实真正实用的很少;要么就是讲解的内容偏窄,比如仅提到了塑料件和塑料模具,而没有提及钣金件、新材料的运用,更没有材料表面处理的说明。由此可见,目前在产品结构设计课程领域,专业针对性强的教材稀缺。
本课程从实战出发,整理产品结构设计相关的各种材料,融入企业的实际工作经验,充分考量学生的实际能力,制作出实用课件、实训指导书和整个产品绘制过程的教学视频,创建学生作品数据库,汇集国内外优秀结构设计作品,并经过两个学年的不断修订,最终开发出符合当前企业需求和学校情况的教材。
7 总结
本课程适用于工科类计算机辅助设计与制造专业,亦可作为所有与产品结构设计相关专业的课程内容选用,相信本课程的探索与实践必将有利于高职院校计算机辅助设计与制造专业的人才培养。
参考文献:
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